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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA EL CALCULO DE OFERTA, DEMANDA Y OPERACIÓN DEL NUEVO

SISTEMA DE TRANSPORTE PÚBLICO MASIVO PARA EL CANTÓN RUMIÑAHUI

PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE:

INGENIERO CIVIL

ELABORADO POR:

ANDRÉS RICARDO CARRILLO HERRERA

SANGOLQUÍ, MAYO DE 2013

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EXTRACTO

El cantón Rumiñahui enfrenta una gran problemática con respecto al

transporte público, especialmente en su interconexión con el Distrito

Metropolitano de Quito, siendo las causales una serie de relaciones

complejas, iniciándose con una falta de planificación del transporte en el

área urbana y rural, la limitada priorización de construcción de obras viales,

la falta de respeto al derecho vial, un control no adecuado, entre otras. El

presente estudio proporciona el diagnóstico y una alternativa de solución a

tal problema, realizando el cálculo de la oferta de transporte público en el

cantón Rumiñahui, la demanda de viajes de la población del cantón

Rumiñahui una vez procesados los datos de la encuesta domiciliaria Origen

Destino y la encuesta de ocupación visual en buses de transporte público,

con base a ello se realiza una proyección de viajes para cuantificar la

demanda futura de viajes hasta el año 2025. Para los resultados de

demanda futura de viajes, se presenta la alternativa de un sistema tronco

alimentador que satisfaga la demanda, se define la ruta y las paradas en la

línea troncal, se presenta dos alternativas tecnológicas para el nuevo

Sistema de Transporte Público Masivo, una utilizando el Monorriel y otra

utilizando el Tren de Cercanías, mostrando las principales ventajas y

limitaciones de ambas alternativas.

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ABSTRACT

The county Rumiñahui faces a big problem regarding public transport,

especially in its interconnection with the Metropolitan District of Quito, the

grounds being a series of complex relationships, starting with a lack of

transport planning in urban and rural areas, limited prioritizing construction of

roads, lack of respect for the right road, improper control, among others.

The present study provides the diagnosis and an alternative solution to this

problem, making the calculation of the provision of public transport in the

canton Rumiñahui, travel demand of the population of the canton Rumiñahui

after processing the survey data home Origin - Fate and visual occupancy

survey of public transport buses, based on a projection of this is done to

quantify travel future demand through 2025.

For the results of future travel demand, there is the alternative of a trunk

feeder system to meet demand, defines the route and stops in the trunk, it

has two alternative technologies for the new Mass Transit System, one using

the Monorail, and one using the commuter train, showing the main

advantages and limitations of both alternatives.

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1. Introducción

El crecimiento del parque automotor y la carencia de vías alternas de

descongestión en Rumiñahui provocan un caos vehicular en puntos críticos

como el sector de “El Trébol” en Quito,“El Peaje”, “El Triángulo”, “Parque

Turismo”, “El Choclo”, el sector del Centro Comercial San Luis, ocasionando

una fuerte contaminación ambiental e imposibilitando el desplazamiento y

movilidad en el cantón y su conectividad hacia el Distrito Metropolitano de

Quito, muestra de ello es que por la autopista Gral. Rumiñahui, según el

Consejo Provincial de Pichincha se desplazan un volumen de 63.597

vehículos diarios, que circulan Quito - Valle de los Chillos - Quito, circulando

en flujos inestables por la falta de capacidad vial para desalojarlos.

Por estos motivos es conveniente enfrentar el problema desde el

punto de vista técnico e implementar el planteamiento de un nuevo sistema

de transporte público masivo, para lograr este propósito se realizarán

estudios de campo que fundamentalmente serán, estudios de demanda de

transporte, a través de encuestas de origen-destino, puntos de ocupación

visual, conteos vehiculares en sitios estratégicos del cantón, análisis de la

oferta existente y de sus posibilidades de servicio.

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2. Aspectos generales del cantón rumiñahui

El cantón Rumiñahui es uno de los ocho cantones que integran la

provincia de Pichincha, se encuentra ubicado en el centro de la misma, en el

Valle de los Chillos, al sur de la ciudad de Quito.

Rumiñahui se encuentra constituido dentro de su cabecera cantonal

Sangolquí por tres parroquias urbanas: San Pedro de Taboada, San Rafael,

la parroquia Matriz Sangolquí y dos parroquias rurales Cotogchoa y

Rumipamba.

Figura: Mapa. Organización Territorial cantón Rumiñahui

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3. Sistema de transporte público existente

Para el transporte público interno del Cantón Rumiñahui y su

interconexión con el Distrito Metropolitano de Quito, las operadoras de

transporte público se contabilizan en un total de trece (13).

Tabla: Cooperativas y compañías de transporte público en Rumiñahui

Compañías Cooperativas "TURISMO S.A. VALLE DE LOS CHILLOS" "GENERAL PINTAG"

"VINGALA C.A." "LOS CHILLOS" "CALSIGEXPRESS S.A." "MARCO POLO"

"CONDORES DEL VALLE S.A." "SAN PEDRO DE AMAGUAÑA" "LIBERTADORES DEL VALLE S.A." "TERMAS TURIS"

TRANSCAPELO S.A." " "CONOCOTO AZBLAN S.A."

"EXPREANTISANA S.A."

Fuente: Investigación Directa Elaboración: Andrés Carrillo

Velocidades de operación y Flota vehicular

En la tabla se muestra las velocidades promedio por tramo.

Tabla: Velocidades Promedio por tramos

Tramo Velocidad Promedio (Km/hora)

Velocidad Neta Promedio

(Km/hora) Marín - Trébol 13.21 11.79 Trébol - Peaje 32.77 28.60

Peaje - Triángulo 34.11 29.72 Triángulo - ESPE 14.7 9.5 ESPE - Choclo 33.0 23.2

Triángulo - River Mall 20.8 17.3 River Mall - Choclo 9.6 6.9

Choclo(por autopista Rumiñahui) - Y DANEC 31.8 28.2 Choclo(por calle Shirys) - Y DANEC 43.6 35.4

Colibrí - Y DANEC 50.6 38.4 Y DANEC - Entrada Balbina 39.6 29.6

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Se determinó que la flota promedio es de 35 unidades

Tabla: Flota vehicular por operadora

Código operador Operador Flota

vehicular Op-01 “TURISMO S.A. VALLE DE LOS CHILLOS” 24 Op-02 “VINGALA C.A.”. 30 Op-03 "CALSIGEXPRESS S.A." 32 Op-04 "CONDORES DEL VALLE CONDORVALL S.A." 36 Op-05 "LIBERTADORES DEL VALLE S.A.". 40 Op-06 "TRANSCAPELO S.A.". 16 Op-07 "CONOCOTO AZBLAN S.A." 18 Op-08 "EXPREANTISANA S.A." 17 Op-09 "GENERAL PINTAG". 17 Op-10 "LOS CHILLOS". 68 Op-11 "MARCO POLO". 43 Op-12 "SAN PEDRO DE AMAGUAÑA". 73 Op-13 "TERMAS TURIS". 43

Fuente: ANT y EPMMOP Elaboración: Andrés Carrillo

4. Demanda de viajes en transporte público

Se realizó una encuesta de ocupación visual en buses de transporte

público que circulan por el cantón Rumiñahui de 06:00 a 21:00, encuesta

que se dio en 4 puntos de gran movilidad, el trébol, peaje, el triángulo,

ESPE. En la tabla, se encuentra en detalle el número de pasajeros por hora

que se trasladaron en transporte público, la encuesta indica que el tramo

más cargado de pasajeros de la ruta Valle de Los Chillos - Quito, es el sector

del triángulo con 58620 pasajeros en sentido Quito - valle de Los Chillos, y

46780 pasajeros en sentido Valle de Los Chillos - Quito, dando un total de

105400 pasajeros en el día, en ambos sentidos.

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Tabla: Distribución de viajes en transporte público por zonas y motivo de viajes (incluye factor de expansión)

HORA TREBOL PEAJE TRIANGULO ESPE Quito - Valle Valle - Quito Quito - Valle Valle - Quito Quito - Valle Valle - Quito Quito - Valle Valle - Quito Totales

06:00 a 07:00 1520 3075 665 1200 1315 1985 980 1535 12275 07:00 a 08:00 3755 4750 4600 5460 4860 6215 2600 3040 35280 08:00 a 09:00 2655 6740 2820 3980 4375 4240 1209 2200 28219 09:00 a 10:00 1755 3720 2440 3320 2840 3905 1133 1577 20690 10:00 a 11:00 1590 4200 2250 2755 1180 3585 867 953 17380 11:00 a 12:00 2010 5610 2230 2010 2890 3105 880 1578 20313 12:00 a 13:00 1545 4080 1660 2530 3905 3565 1612 1895 20792 13:00 a 14:00 1230 1845 3240 2360 4115 3700 2155 1890 20535 14:00 a 15:00 2820 1655 4710 3030 4805 2605 2371 1785 23781 15:00 a 16:00 3090 1785 4010 2950 4405 2615 1555 888 21298 16:00 a 17:00 3360 1905 4460 3420 5120 3855 1605 1670 25395 17:00 a 18:00 5560 3510 5030 3330 5445 4115 2080 1644 30714 18:00 a 19:00 4050 2730 7340 3405 5340 2090 2815 1315 29085 19:00 a 20:00 4380 1155 6480 2035 4870 850 2185 657 22612 20:00 a 21:00 2070 255 2580 530 3155 350 982 177 10099

Totales 41390 47015 54515 42315 58620 46780 25029 22804 88405 96830 105400 47833 Máxima demanda por sentido

Fuente: GAD Municipal Cantón Rumiñahui Elaboración: Andrés Carrillo

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5. Proposición de un sistema tronco alimentador en el

cantón Rumiñahui

Luego de realizados los estudios de oferta y demanda de las

diferentes rutas de transporte público en el Cantón Rumiñahui descritos

anteriormente, se ha podido determinar que la alternativa más conveniente

es la implementación de un sistema de tipo Tronco-alimentador, cuya línea

troncal atraviesa el Cantón Rumiñahui y llega al DMQ.

Ruta por la Av. General Rumiñahui

Para unir estos dos puntos se estableció que la vía a utilizarse es la

Troncal de la Sierra E35 y que se debe empezar en el sector de la Y de

Danec, tomar la Av. Shirys hasta el redondel del “Choclo”, seguir por la Av.

Gral. Pintag hasta el redondel del “Colibrí”, continuar por la Av. General

Rumiñahui hasta el sector del Trébol en el DMQ y a través de un túnel

conectar la ruta con la parada “EL EJIDO” del sistema Metro de Quito, la

alternativa de ruta tiene una longitud total de 23.1 km. Esta alternativa

funciona con carriles exclusivos, dependiendo de la tecnología a utilizarse,

los carriles por donde se desplace pueden ser elevados o viaductos si fuera

necesario para descongestionar los sectores por donde transitara el nuevo

sistema de transporte público o a nivel de vía si los anchos de la vía lo

permiten. Para la implementación del sistema propuesto se propone una ruta

total de 23.1 km, con 2 terminales de integración, 4 estaciones y 7 paradas,

que se detallan a continuación:

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6. ALTERNATIVAS

Monorriel

Es esencialmente un tren elevado que circula sobre una única viga la

cual hace de riel usualmente de hormigón armado. A modo de ejemplo se

muestra dos versiones de monorriel, con sus características principales.

Figura: Monorriel y sus características principales

8 Ventajas

• Bajo impacto sobre el medio ambiente, sin emisión de gases

contaminantes y bajo nivel de ruido disminuyendo la contaminación

auditiva.

• Periodos de construcción de bajo impacto en la vida de la ciudad.

• Es factible la automatización total del sistema, con la posibilidad de

establecer el sistema sin conductores.

• Reducción del tiempo de viaje, pues al ser un sistema de transporte

con un carril exclusivo los tiempos se reducen notablemente.

• El Monorriel Elevado es ajeno al problema de congestión, ya que se

desplaza por encima de las vías congestionadas, tampoco es

afectado por inundaciones, cortes de calles por manifestaciones.

Desventajas

• Al ser un sistema de transporte nuevo en el valle, inicialmente

causará dificultades a los usuarios, especialmente hasta su

adaptación y educación en cuanto respetar paradas y realizar

transbordos hasta llegar a la línea troncal.

• Es un proyecto costoso debido a muchas adecuaciones que se

requiere realizaren la vía por ser un sistema elevado, paradas con

rampas o elevadores, etc.

• En caso de existir alguna avería en un vehículo del monorriel se

obstaculizaría la vía

9 Tren de Cercanías

Se denomina tren de cercanías o tren suburbano al sistema de

transporte de pasajeros de corta distancia.

Es catalogado como un pequeño metro, que cuenta con una

locomotora a la que puede engancharse de uno a seis vagones, es un

sistema de transporte masivo ideal para interconectar áreas metropolitanas,

para este análisis se toma en consideración un tren de 6 vagones y 600

pasajeros de capacidad.

En la figura se muestra las características del tren de cercanías junto

con las capacidades dependiendo del número de vagones.

Fuente: Cityval. Siemens Transportation Systems

Figura. Características Tren de Cercanías

10 Ventajas

• Menor afectación a la infraestructura existente

• La utilización de los corredores existentes reduce la inversión en

nuevas propiedades.

• Las estaciones se construyen de manera más funcional al utilizar

andenes bajos

• Mejora el sistema de transporte especialmente en horas pico, al

descongestionarlo porque utiliza una vía exclusiva.

• Se reducirá la contaminación del medio ambiente, disminuyéndose

niveles de ruido y vibración, producidos por el actual sistema de

transporte público.

Desventajas

• Al estar manejado este sistema vial por una sola empresa, en caso de

conflictos laborales se pueden provocar problemas a todos los

usuarios.

• Problemas para los usuarios hasta acostumbrarse a las nuevas

paradas que distan alrededor de un kilómetro o más

• Ocupan un carril de circulación normal lo que significa reducción de

espacio para el resto de modalidades de transporte.

• Vehículos eléctricos que no operarían en caso de tener suspensiones

en el fluido eléctrico.

• Riesgo de accidente con vehículos y peatones

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7. Análisis comparativo de alternativas

Luego de realizar el análisis de las alternativas se presenta el

siguiente cuadro comparativo de las principales características del sistema

monorriel y el sistema de tren de cercanías:

Tabla. Cuadro comparativo Monorriel – Tren de Cercanías

Sistema Monorriel Sistema Tren de Cercanías Velocidad 60 km/h 80 km/h

capacidad máxima 966 pasajeros/tren 794 pasajeros/tren aceleración máxima 0.9 m/s2 1.3 m/s2 pendiente máxima

admitida 6% 12%

radio mínimo de curvatura 40 m 22 m

Sistema de alimentación Eléctrico Eléctrico (750 V CC) Ancho 2980 mm 2650-2800 mm

Longitud 13900 mm 11200 mm

principal ventaja Utiliza carriles

elevados que no ocupan vía existente

Se puede aumentar vagones en horas de alta demanda

principal limitación No se pueden

aumentar vagones por eso máximo

Ocupa carriles de la vía existente

Fuente: Cityval. Siemens Transportation Systems Elaboración: Andrés Carrillo

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8. Conclusiones

ü La frecuencia promedio durante hora punta en un día ordinario de las

rutas que tienen como destino Rumiñahui es de 3 veh/hora y durante

la hora valle un promedio de 1.8 veh/hora.

ü La flota vehicular que opera en el cantón Rumiñahui es de 457 buses,

los que tienen una edad promedio de 11 años, con una capacidad

estimada de 60 pasajeros por bus,

ü La velocidad neta promedio de los buses de transporte público en el

tramo Triángulo – ESPE, es la más baja en el corredor que se

desplaza por la Av. Gral. Rumiñahui, a una velocidad de 9.5 km/hora,

esto debido a la disminución del ancho de la vía y la alta demanda de

viajes durante horas punta.

ü Se estima que para el año 2025, la demanda de viajes en transporte

público sea de 168749 viajes (encuesta ocupación visual en buses) y

en transporte privado 66766 viajes (encuesta origen – destino).

ü Se concluye que el sistema de Transporte Público en el cantón

Rumiñahui es deficiente y carece de una organización que desde

años atrás no existió y donde actualmente se sufre las

consecuencias.

ü Se concluye que la mejor solución para la demanda de transporte

público actual y futuro del cantón Rumiñahui y su conectividad con el

DMQ, es un sistema tronco alimentador.

13 ü La propuesta del Sistema Monorriel no interfiere con el tránsito, ni

ocupada vías existentes, además otorga un mejor servicio de

transporte público que pretende disminuir el uso del vehículo privado.

ü Con una flota de 26 monorrieles con una capacidad de 500 pasajeros

por monorriel, se podrá cubrir la demanda diaria de viajes hasta el

2025.

ü La propuesta del Sistema Tren de Cercanías ocupada vías existentes,

pero este sistema permite el incremento de vagones para cubrir una

mayor demanda.

ü Con una flota de 24 trenes con una capacidad de 500 pasajeros por

tren, se podrá cubrir la demanda diaria de viajes hasta el 2025.

9. Recomendaciones

ü Se recomienda que la reestructuración y reorganización de las rutas

alimentadoras al sistema monorriel sea lo más eficaz posible y que se

traten de cubrir todas las áreas del cantón Rumiñahui, para de esta

manera se pueda tener un sistema integral.

ü Se recomienda que las autoridades pongan un solo operador de

transporte en una ruta específica, es decir, no duplicar la ruta, ni

conceder concesiones a otras operadoras para que entren dentro de

la misma ruta, evitando la competencia y que desaparezcan los

problemas que ocasionan accidentes de tránsito.